數字模型在客觀評分系統中的運用范文

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《中華口腔醫學研究雜志》2014年第三期

一、資料與方法

一、研究對象選擇2012年6月至2013年6月中山大學附屬口腔醫院正畸科完成常規正畸治療后的石膏模型30副。納入標準：（1）模型清晰完整；（2）第二磨牙納入矯治（因ABO客觀評分注重第二磨牙矯治，避免因第二磨牙未納入矯治導致其記分權重過大）。排除標準：（1）乳牙滯留；（2）牙齒畸形或牙列缺損；（3）牙冠齲損未充填或充填不良；（4）牙冠有修復體。采用三維激光掃描儀3ShapeD810（3Shape，丹麥）對石膏模型進行掃描（掃描精度100％），生成數字化模型，用于三維數字模型測量；石膏模型經修整后制作成標準模型，用于傳統石膏模型測量。二、測量項目測量ABO客觀評分系統中的8項標準中的7項（因第8項標準屬于X線全頜曲面斷層片測量項目，故排除），包括牙齒排列、邊緣嵴、頰舌向傾斜、咬合接觸、咬合關系、覆蓋和鄰接關系。第三磨牙不納入測量范圍，但若第三磨牙納入矯治，則應進行測量。三、測量及評分方法三維數字模型測量采用3ShapeOrthoAnalyzer2012軟件測量，2周后重復測量第2次。1.牙齒排列：在數字模型上繪制個性化的對稱弓形，測量每顆牙齒偏離正常弓形的水平距離d（圖1）。若｜d｜＜0.5mm，該牙不計分；若0.5mm≤｜d｜≤1mm，記1分；若｜d｜＞1mm，記2分。2.邊緣嵴：上頜以上中切牙近中切角與雙側第一磨牙近中頰尖構成的平面為參考平面，下頜以下中切牙近中鄰接點與雙側第二磨牙遠中頰尖構成的平面為參考平面，測量后牙中央溝對應的鄰面邊緣嵴距離相應參考平面的距離D（圖2），計算除下頜第一前磨牙和第二前磨牙間的所有相鄰后牙鄰面邊緣嵴高度差｜d｜（｜d｜＝｜D2－D1｜）。若｜d｜＜0.5mm，該部位不記分；若0.5mm≤｜d｜≤1mm，記1分；若｜d｜＞1mm，記2分。3.頰舌向傾斜：參考平面與邊緣嵴的測量相同，測量除下頜第一前磨牙及上下頜第二磨牙遠中頰舌尖外的所有后牙的頰舌尖到該平面的距離D（圖3），計算每顆牙齒同名頰舌尖到參考平面距離的差值d，上頜d＝D頰尖－D舌尖，下頜d＝D舌尖－D頰尖。若d＜1mm，該牙不記分；若1mm≤d≤2mm，記1分；若d＞2mm，記2分。4.咬合接觸：利用軟件的咬合地圖，記錄上下頜后牙的功能尖的咬合接觸情況（圖4）。上后牙的功能尖為前磨牙的舌尖和磨牙的近中舌尖，但若上磨牙的遠中舌尖無明顯短小，也應記錄其咬合接觸情況；下后牙的功能尖為前磨牙的頰尖和磨牙的近遠中頰尖。咬合接觸距離d＜0.2mm，該牙尖不記分；0.2mm≤d≤1mm，記1分；d＞1mm，記2分。5.咬合關系：分別過下頜尖牙與后牙鄰接處后牙間鄰接處及下頜磨牙的頰溝作一平面，該平面垂直于下頜側方牙弓和下頜平面，測量上頜尖牙牙尖、前磨牙頰尖和磨牙近中頰尖到相應平面的距離d。若d＜1mm，該部位不記分；若1mm≤d≤2mm，記1分；若d＞2mm，記2分。見圖5。6.覆蓋：前牙覆蓋的記錄采用咬合地圖，記分方法與咬合接觸的記分相同（圖4）。對于后牙覆蓋的測量，先過上頜后牙的中央溝繪制一條弓形，該弓形必須通過所有后牙的中央溝，然后將弓形反向復制于下頜，測量下后牙頰尖與下頜弓形的水平距離d（圖6）。若｜d｜＝0，該部位不記分；若0＜｜d｜≤1mm，記1分；若｜d｜＞1mm，記2分。7.鄰接關系：使用的弓形與測量牙齒排列的弓形相同，測量相鄰牙齒間的水平距離d（圖7）。若｜d｜＜0.5mm，該部位不記分；若0.5mm≤｜d｜≤1mm，記1分；若｜d｜＞1mm，記2分。先由熟悉ABO客觀評分系統的資深正畸醫師培訓研究人員，培訓后從樣本中隨機抽取5副石膏模型，由研究人員和資深正畸醫師分別測量評分，若兩者的測量評分結果差異無統計學意義，則結束培訓。然后于三維數字模型測量2周后進行傳統石膏模型測量，測量工具為ABO測量尺。同樣于2周后重復測量第2次。石膏模型測量記分方法除咬合接觸和前牙覆蓋外，其余均與數字模型測量相同。石膏模型測量的記分中，咬合接觸和前牙覆蓋d＝0時不記分，0＜d≤1mm時記1分，d＞1mm時記2分。四、統計學處理方法采用SPSS17.0軟件分析。因ABO-OGS得分為離散型隨機變量且不服從正態分布，本實驗采用Wilcoxon檢驗。分別比較兩次測量結果的得分，檢驗兩種方法的可重復性；計算兩次測量結果得分的差值，取其絕對值，比較兩種測量方法的可重復性；計算兩次測量結果得分的均值，比較兩種測量方法的差異。檢驗水準雙側α＝0.05。

二、結果

對于兩種方法的可重復性檢驗的結果顯示，ABO-OGS總得分及各項標準的得分在兩次測量結果中差異均無統計學意義，表明兩種方法均具有較好的可重復性（表1）。對兩種方法的可重復性比較發現，三維數字模型測量在牙齒排列、頰舌向傾斜和咬合接觸三項標準的得分及總得分的差值小于傳統石膏模型測量，且差距有統計學意義，表明三維數字模型測量的可重復性優于傳統石膏模型測量（表2）。比較兩種測量方法的結果，三維數字模型測量在牙齒排列、咬合接觸和覆蓋三項標準的得分及總得分高于傳統石膏模型測量，差異有統計學意義（表3）。

三、討論

數字模型的精確度和定點的準確性是獲得準確可靠的三維數字模型測量結果的基礎。本實驗采用的3Shape激光掃描儀具有極高的精確度，其空間失真率小于20μm，可以滿足臨床應用的要求［10-12］。在定點方面，本實驗選取的測量點比較明確，可通過圖像放大及翻轉進行多角度觀察輔助定點［13］，并可通過測量點移動后的點面距離變化精確定點，大大提高了定點的準確性和可重復性。本研究結果顯示，在ABO客觀評分系統應用中，無論是三維數字模型測量還是傳統石膏模型測量，均具有良好的可重復性。然而，對比兩者的可重復性發現，三維數字模型測量在牙齒排列、頰舌向傾斜和咬合接觸3個測量項目上具有更好的重復性。在牙齒排列的測量方面，傳統石膏模型測量難于精確定位測量的起止點，特別是相鄰牙的接觸點同時偏離正常位置時，更加難于準確測量其偏離的距離；而三維數字模型測量在弓形的輔助下，不僅可以更加直觀地發現異常排列的牙齒，而且可以精確測量其偏離正常位置的距離。對于頰舌向傾斜的測量，傳統石膏模型測量主要依靠兩側同名牙尖確定的平面作為參考平面，該平面易受觀測角度變化的影響，且由于測量的牙尖與作為參考平面的牙尖并不在同一直線上，因而測量結果可能有較大的變化；而三維數字模型測量以平面作為參考平面，并通過點面距離的變化精確定位牙尖，因而具有更高的重復性。對于咬合接觸的測量，傳統石膏模型測量易受到牙尖交錯的干擾及肉眼視覺局限的影響，難于獲得精準的測量結果；而三維數字模型測量采用咬合地圖進行咬合記錄，充分利用了三維咬合記錄重復性高準確性好的特點［14-16］。由于牙齒排列、頰舌向傾斜和咬合接觸3個測量項目具有更好的重復性，三維數字模型測量ABO-OGS總得分的重復性也相應提高。通過比較兩種方法的測量結果發現，三維數字模型測量在牙齒排列、咬合接觸、覆蓋三項標準的得分和總得分高于傳統石膏模型測量組，且差距有統計學意義。在牙齒排列的測量上，傳統石膏模型測量難于準確測量牙齒偏離的距離，且未考慮牙弓的整體情況；而三維數字模型測量采用了對稱性的弓形輔助，不僅可以準確測量牙齒的排列情況，而且易于發現牙弓左右不對稱的情況。在咬合接觸的測量上，傳統石膏模型測量易受牙尖交錯和視覺的影響，難于發現一些細微的異常；三維數字模型測量以咬合距離小于0.2mm定義為有咬合接觸，不僅不會降低評分標準，而且更加符合近咬合接觸區亦行使咀嚼功能的生理情況［17-18］，咬合地圖不受牙尖交錯的影響，可以準確測量牙尖與對頜牙牙面的距離［14］。三維數字模型測量在前牙覆蓋的測量中同樣使用咬合地圖，其優點與測量咬合接觸的情況一致；而對于后牙的覆蓋則利用弓形的輔助，克服了石膏模型上難于準確測量下后牙頰尖偏離上后牙中央溝距離的缺點。三維數字模型測量在這3個測量項目得分的增加，直接導致其總得分顯著高于傳統石膏模型測量。此外，本研究納入的樣本在鄰接關系的得分均為0，這與臨床醫生和患者對該問題關注程度較高有關，因此本研究未能發現兩種測量方法在該測量項目中的差異。然而研究表明，三維數字模型測量技術在線距離測量方面與傳統手工測量并不表現出明顯的差異［10］，且ABO客觀評分系統中鄰接關系的記分以0.5mm為梯度，因此本研究認為，三維數字模型測量在鄰接關系的測量（線距測量）項目上也是準確可靠的。眾多學者對三維數字模型測量準確性的研究通常以傳統石膏模型測量結果作為金標準，通過兩者的比較判斷三維數字模型測量的準確性。這些研究測量的項目主要集中于牙弓長度和寬度等簡單的線距測量，這些測量在石膏模型上便能很容易獲得準確的結果，因而可以用傳統石膏模型測量結果作為金標準。而ABO客觀評分系統的一些測量項目在石膏模型上測量相對較困難，因此傳統石膏模型測量結果并不十分準確，這也是一些學者質疑其客觀準確性的原因。綜上所述，本研究認為在ABO客觀評分系統應用中，三維數字模型測量具有更好的可重復性和準確性，可以代替傳統的石膏模型測量。

作者：吳志輝朱雙林陳奕嘉王珂張雪錚鄒晨單位：中山大學光華口腔醫學院·附屬口腔醫院廣東省口腔醫學重點實驗室